Чтобы определить силу гравитационного притяжения между двумя протонами на расстоянии r = 5 нм, воспользуемся законом всемирного тяготения, который описывается формулой:
\[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила гравитационного притяжения,
- \( G \) — гравитационная постоянная, равная примерно \( 6.674 \times 10^{-11} \, \text{м}^3/\text{кг} \cdot \text{с}^2 \),
- \( m_1 \) и \( m_2 \) — массы протонов. Масса одного протона приближенно равна \( 1.67 \times 10^{-27} \, \text{кг} \),
- \( r \) — расстояние между протонами, равное \( 5 \, \text{нм} = 5 \times 10^{-9} \, \text{м} \).
Теперь подставим значения в формулу:
Рассчитаем произведение масс: \[ m_1 \cdot m_2 = (1.67 \times 10^{-27})^2 \]
Подставим все значения в формулу: \[ F = \frac{(6.674 \times 10^{-11}) \cdot (1.67 \times 10^{-27})^2}{(5 \times 10^{-9})^2} \]
Проведем вычисления:
- \( (1.67 \times 10^{-27})^2 \approx 2.7889 \times 10^{-54} \, \text{кг}^2 \)
- \( (5 \times 10^{-9})^2 = 25 \times 10^{-18} = 2.5 \times 10^{-17} \, \text{м}^2 \)
Итак: \[ F = \frac{(6.674 \times 10^{-11}) \cdot (2.7889 \times 10^{-54})}{2.5 \times 10^{-17}} \approx \frac{1.86 \times 10^{-64}}{2.5 \times 10^{-17}} \approx 7.44 \times 10^{-48} \, \text{Н} \]
Таким образом, сила гравитационного притяжения между двумя протонами на расстоянии 5 нм составляет примерно \( 7.44 \times 10^{-48} \, \text{Н} \).
